source: palm/trunk/SOURCE/init_pegrid.f90 @ 1815

Last change on this file since 1815 was 1815, checked in by raasch, 5 years ago

cpp-switches removed + cpp-bugfixes + zero-settings for velocities inside topography re-activated

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 42.8 KB
Line 
1!> @file init_pegrid.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! ------------------
21! cpp-directives for intel openmp bug removed
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: init_pegrid.f90 1815 2016-04-06 13:49:59Z raasch $
26!
27! 1804 2016-04-05 16:30:18Z maronga
28! Removed code for parameter file check (__check)
29!
30! 1779 2016-03-03 08:01:28Z raasch
31! changes regarding nested domain removed: virtual PE grid will be automatically
32! calculated for nested runs too
33!
34! 1764 2016-02-28 12:45:19Z raasch
35! cpp-statements for nesting removed
36!
37! 1762 2016-02-25 12:31:13Z hellstea
38! Introduction of nested domain feature
39!
40! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
41! Code annotations made doxygen readable
42!
43! 1677 2015-10-02 13:25:23Z boeske
44! New MPI-data types for exchange of 3D integer arrays.
45!
46! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
47! adjustments for psolver-queries, calculation of ngp_xz added
48!
49! 1565 2015-03-09 20:59:31Z suehring
50! Refine if-clause for setting nbgp.
51!
52! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
53! Adjustment for monotonic limiter
54!
55! 1468 2014-09-24 14:06:57Z maronga
56! Adapted for use on up to 6-digit processor cores
57!
58! 1435 2014-07-21 10:37:02Z keck
59! bugfix: added missing parameter coupling_mode_remote to ONLY-attribute
60!
61! 1402 2014-05-09 14:25:13Z raasch
62! location messages modified
63!
64! 1384 2014-05-02 14:31:06Z raasch
65! location messages added
66!
67! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
68! REAL constants provided with KIND-attribute
69!
70! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
71! REAL functions provided with KIND-attribute
72!
73! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
74! ONLY-attribute added to USE-statements,
75! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
76! kinds are defined in new module kinds,
77! revision history before 2012 removed,
78! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
79! all variable declaration statements
80!
81! 1304 2014-03-12 10:29:42Z raasch
82! bugfix: single core MPI runs missed some settings of transpose indices
83!
84! 1212 2013-08-15 08:46:27Z raasch
85! error message for poisfft_hybrid removed
86!
87! 1159 2013-05-21 11:58:22Z fricke
88! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet removed
89!
90! 1139 2013-04-18 07:25:03Z raasch
91! bugfix for calculating the id of the PE carrying the recycling plane
92!
93! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
94! initialization of poisfft moved to module poisfft
95!
96! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
97! unused variables removed
98!
99! 1056 2012-11-16 15:28:04Z raasch
100! Indices for arrays n.._mg start from zero due to definition of arrays f2 and
101! p2 as automatic arrays in recursive subroutine next_mg_level
102!
103! 1041 2012-11-06 02:36:29Z raasch
104! a 2d virtual processor topology is used by default for all machines
105!
106! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
107! code put under GPL (PALM 3.9)
108!
109! 1003 2012-09-14 14:35:53Z raasch
110! subdomains must have identical size (grid matching = "match" removed)
111!
112! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
113! all actions concerning upstream-spline-method removed
114!
115! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
116! dirichlet/neumann and neumann/dirichlet added
117! nxlu and nysv are also calculated for inflow boundary
118!
119! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
120! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
121!
122! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
123! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
124!
125! Revision 1.1  1997/07/24 11:15:09  raasch
126! Initial revision
127!
128!
129! Description:
130! ------------
131!> Determination of the virtual processor topology (if not prescribed by the
132!> user)and computation of the grid point number and array bounds of the local
133!> domains.
134!------------------------------------------------------------------------------!
135 SUBROUTINE init_pegrid
136 
137
138    USE control_parameters,                                                    &
139        ONLY:  bc_lr, bc_ns, coupling_mode, coupling_mode_remote,              &
140               coupling_topology, dt_dosp, gathered_size, grid_level,          &
141               grid_level_count, host, inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, &
142               io_blocks, io_group, maximum_grid_level,                        &
143               maximum_parallel_io_streams, message_string,                    &
144               mg_switch_to_pe0_level, momentum_advec, nest_bound_l,           &
145               nest_bound_n, nest_bound_r, nest_bound_s, neutral, psolver,     &
146               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, recycling_width,    &
147               scalar_advec, subdomain_size
148
149    USE grid_variables,                                                        &
150        ONLY:  dx
151       
152    USE indices,                                                               &
153        ONLY:  mg_loc_ind, nbgp, nnx, nny, nnz, nx, nx_a, nx_o, nxl, nxl_mg,   &
154               nxlu, nxr, nxr_mg, ny, ny_a, ny_o, nyn, nyn_mg, nys, nys_mg,    &
155               nysv, nz, nzb, nzt, nzt_mg, wall_flags_1, wall_flags_2,         &
156               wall_flags_3, wall_flags_4, wall_flags_5, wall_flags_6,         &
157               wall_flags_7, wall_flags_8, wall_flags_9, wall_flags_10
158
159    USE kinds
160     
161    USE pegrid
162 
163    USE transpose_indices,                                                     &
164        ONLY:  nxl_y, nxl_yd, nxl_z, nxr_y, nxr_yd, nxr_z, nyn_x, nyn_z, nys_x,&
165               nys_z, nzb_x, nzb_y, nzb_yd, nzt_x, nzt_yd, nzt_y
166
167    IMPLICIT NONE
168
169    INTEGER(iwp) ::  i                        !<
170    INTEGER(iwp) ::  id_inflow_l              !<
171    INTEGER(iwp) ::  id_recycling_l           !<
172    INTEGER(iwp) ::  ind(5)                   !<
173    INTEGER(iwp) ::  j                        !<
174    INTEGER(iwp) ::  k                        !<
175    INTEGER(iwp) ::  maximum_grid_level_l     !<
176    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_x              !<
177    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_y              !<
178    INTEGER(iwp) ::  mg_levels_z              !<
179    INTEGER(iwp) ::  mg_switch_to_pe0_level_l !<
180    INTEGER(iwp) ::  nnx_y                    !<
181    INTEGER(iwp) ::  nnx_z                    !<
182    INTEGER(iwp) ::  nny_x                    !<
183    INTEGER(iwp) ::  nny_z                    !<
184    INTEGER(iwp) ::  nnz_x                    !<
185    INTEGER(iwp) ::  nnz_y                    !<
186    INTEGER(iwp) ::  numproc_sqr              !<
187    INTEGER(iwp) ::  nxl_l                    !<
188    INTEGER(iwp) ::  nxr_l                    !<
189    INTEGER(iwp) ::  nyn_l                    !<
190    INTEGER(iwp) ::  nys_l                    !<
191    INTEGER(iwp) ::  nzb_l                    !<
192    INTEGER(iwp) ::  nzt_l                    !<
193    INTEGER(iwp) ::  omp_get_num_threads      !<
194
195    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ind_all !<
196    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxlf    !<
197    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nxrf    !<
198    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nynf    !<
199    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nysf    !<
200
201    INTEGER(iwp), DIMENSION(2) :: pdims_remote          !<
202
203#if defined( __mpi2 )
204    LOGICAL ::  found                                   !<
205#endif
206
207!
208!-- Get the number of OpenMP threads
209    !$OMP PARALLEL
210!$  threads_per_task = omp_get_num_threads()
211    !$OMP END PARALLEL
212
213
214#if defined( __parallel )
215
216    CALL location_message( 'creating virtual PE grids + MPI derived data types', &
217                           .FALSE. )
218
219!
220!--    Determine the processor topology or check it, if prescribed by the user
221    IF ( npex == -1  .AND.  npey == -1 )  THEN
222
223!
224!--       Automatic determination of the topology
225       numproc_sqr = SQRT( REAL( numprocs, KIND=wp ) )
226       pdims(1)    = MAX( numproc_sqr , 1 )
227       DO  WHILE ( MOD( numprocs , pdims(1) ) /= 0 )
228          pdims(1) = pdims(1) - 1
229       ENDDO
230       pdims(2) = numprocs / pdims(1)
231
232    ELSEIF ( npex /= -1  .AND.  npey /= -1 )  THEN
233
234!
235!--    Prescribed by user. Number of processors on the prescribed topology
236!--    must be equal to the number of PEs available to the job
237       IF ( ( npex * npey ) /= numprocs )  THEN
238          WRITE( message_string, * ) 'number of PEs of the prescribed ',   &
239              'topology (', npex*npey,') does not match & the number of ', &
240              'PEs available to the job (', numprocs, ')'
241          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0221', 1, 2, 0, 6, 0 )
242       ENDIF
243       pdims(1) = npex
244       pdims(2) = npey
245
246    ELSE
247!
248!--    If the processor topology is prescribed by the user, the number of
249!--    PEs must be given in both directions
250       message_string = 'if the processor topology is prescribed by th' //  &
251                'e user& both values of "npex" and "npey" must be given' // &
252                ' in the &NAMELIST-parameter file'
253       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0222', 1, 2, 0, 6, 0 )
254
255    ENDIF
256
257!
258!-- For communication speedup, set barriers in front of collective
259!-- communications by default on SGI-type systems
260    IF ( host(3:5) == 'sgi' )  collective_wait = .TRUE.
261
262!
263!-- If necessary, set horizontal boundary conditions to non-cyclic
264    IF ( bc_lr /= 'cyclic' )  cyclic(1) = .FALSE.
265    IF ( bc_ns /= 'cyclic' )  cyclic(2) = .FALSE.
266
267
268!
269!-- Create the virtual processor grid
270    CALL MPI_CART_CREATE( comm_palm, ndim, pdims, cyclic, reorder, &
271                          comm2d, ierr )
272    CALL MPI_COMM_RANK( comm2d, myid, ierr )
273    WRITE (myid_char,'(''_'',I6.6)')  myid
274
275    CALL MPI_CART_COORDS( comm2d, myid, ndim, pcoord, ierr )
276    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 0, 1, pleft, pright, ierr )
277    CALL MPI_CART_SHIFT( comm2d, 1, 1, psouth, pnorth, ierr )
278
279!
280!-- Determine sub-topologies for transpositions
281!-- Transposition from z to x:
282    remain_dims(1) = .TRUE.
283    remain_dims(2) = .FALSE.
284    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dx, ierr )
285    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dx, myidx, ierr )
286!
287!-- Transposition from x to y
288    remain_dims(1) = .FALSE.
289    remain_dims(2) = .TRUE.
290    CALL MPI_CART_SUB( comm2d, remain_dims, comm1dy, ierr )
291    CALL MPI_COMM_RANK( comm1dy, myidy, ierr )
292
293
294!
295!-- Calculate array bounds along x-direction for every PE.
296    ALLOCATE( nxlf(0:pdims(1)-1), nxrf(0:pdims(1)-1), nynf(0:pdims(2)-1), &
297              nysf(0:pdims(2)-1) )
298
299    IF ( MOD( nx+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
300       WRITE( message_string, * ) 'x-direction: gridpoint number (',nx+1,') ',&
301                               'is not an& integral divisor of the number ',  &
302                               'processors (', pdims(1),')'
303       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0225', 1, 2, 0, 6, 0 )
304    ELSE
305       nnx  = ( nx + 1 ) / pdims(1)
306       IF ( nnx*pdims(1) - ( nx + 1) > nnx )  THEN
307          WRITE( message_string, * ) 'x-direction: nx does not match the',    & 
308                       'requirements given by the number of PEs &used',       &
309                       '& please use nx = ', nx - ( pdims(1) - ( nnx*pdims(1) &
310                                   - ( nx + 1 ) ) ), ' instead of nx =', nx
311          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0226', 1, 2, 0, 6, 0 )
312       ENDIF
313    ENDIF   
314
315!
316!-- Left and right array bounds, number of gridpoints
317    DO  i = 0, pdims(1)-1
318       nxlf(i)   = i * nnx
319       nxrf(i)   = ( i + 1 ) * nnx - 1
320    ENDDO
321
322!
323!-- Calculate array bounds in y-direction for every PE.
324    IF ( MOD( ny+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
325       WRITE( message_string, * ) 'y-direction: gridpoint number (',ny+1,') ', &
326                           'is not an& integral divisor of the number of',     &
327                           'processors (', pdims(2),')'
328       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0227', 1, 2, 0, 6, 0 )
329    ELSE
330       nny  = ( ny + 1 ) / pdims(2)
331       IF ( nny*pdims(2) - ( ny + 1) > nny )  THEN
332          WRITE( message_string, * ) 'y-direction: ny does not match the',    &
333                       'requirements given by the number of PEs &used ',      &
334                       '& please use ny = ', ny - ( pdims(2) - ( nnx*pdims(2) &
335                                     - ( ny + 1 ) ) ), ' instead of ny =', ny
336          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0228', 1, 2, 0, 6, 0 )
337       ENDIF
338    ENDIF   
339
340!
341!-- South and north array bounds
342    DO  j = 0, pdims(2)-1
343       nysf(j)   = j * nny
344       nynf(j)   = ( j + 1 ) * nny - 1
345    ENDDO
346
347!
348!-- Local array bounds of the respective PEs
349    nxl = nxlf(pcoord(1))
350    nxr = nxrf(pcoord(1))
351    nys = nysf(pcoord(2))
352    nyn = nynf(pcoord(2))
353    nzb = 0
354    nzt = nz
355    nnz = nz
356
357!
358!-- Set switches to define if the PE is situated at the border of the virtual
359!-- processor grid
360    IF ( nxl == 0 )   left_border_pe  = .TRUE.
361    IF ( nxr == nx )  right_border_pe = .TRUE.
362    IF ( nys == 0 )   south_border_pe = .TRUE.
363    IF ( nyn == ny )  north_border_pe = .TRUE.
364
365!
366!-- Calculate array bounds and gridpoint numbers for the transposed arrays
367!-- (needed in the pressure solver)
368!-- For the transposed arrays, cyclic boundaries as well as top and bottom
369!-- boundaries are omitted, because they are obstructive to the transposition
370
371!
372!-- 1. transposition  z --> x
373!-- This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition along x
374    nys_x = nys
375    nyn_x = nyn
376    nny_x = nny
377    nnz_x = nz / pdims(1)
378    nzb_x = 1 + myidx * nnz_x
379    nzt_x = ( myidx + 1 ) * nnz_x
380    sendrecvcount_zx = nnx * nny * nnz_x
381
382    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
383       IF ( MOD( nz , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
384          WRITE( message_string, * ) 'transposition z --> x:',                &
385                       '&nz=',nz,' is not an integral divisior of pdims(1)=', &
386                                                                   pdims(1)
387          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0230', 1, 2, 0, 6, 0 )
388       ENDIF
389    ENDIF
390
391!
392!-- 2. transposition  x --> y
393    nnz_y = nnz_x
394    nzb_y = nzb_x
395    nzt_y = nzt_x
396    IF ( MOD( nx+1 , pdims(2) ) /= 0 )  THEN
397       WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',                &
398                         '&nx+1=',nx+1,' is not an integral divisor of ',&
399                         'pdims(2)=',pdims(2)
400       CALL message( 'init_pegrid', 'PA0231', 1, 2, 0, 6, 0 )
401    ENDIF
402    nnx_y = (nx+1) / pdims(2)
403    nxl_y = myidy * nnx_y
404    nxr_y = ( myidy + 1 ) * nnx_y - 1
405    sendrecvcount_xy = nnx_y * nny_x * nnz_y
406
407!
408!-- 3. transposition  y --> z  (ELSE:  x --> y  in case of 1D-decomposition
409!-- along x)
410    nnx_z = nnx_y
411    nxl_z = nxl_y
412    nxr_z = nxr_y
413    nny_z = (ny+1) / pdims(1)
414    nys_z = myidx * nny_z
415    nyn_z = ( myidx + 1 ) * nny_z - 1
416    sendrecvcount_yz = nnx_y * nny_z * nnz_y
417
418    IF ( pdims(2) /= 1 )  THEN
419!
420!--    y --> z
421!--    This transposition is not neccessary in case of a 1d-decomposition
422!--    along x, except that the uptream-spline method is switched on
423       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
424          WRITE( message_string, * ) 'transposition y --> z:',            &
425                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
426                            'pdims(1)=',pdims(1)
427          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0232', 1, 2, 0, 6, 0 )
428       ENDIF
429
430    ELSE
431!
432!--    x --> y. This condition must be fulfilled for a 1D-decomposition along x
433       IF ( MOD( ny+1 , pdims(1) ) /= 0 )  THEN
434          WRITE( message_string, * ) 'transposition x --> y:',               &
435                            '& ny+1=',ny+1,' is not an integral divisor of ',&
436                            'pdims(1)=',pdims(1)
437          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0233', 1, 2, 0, 6, 0 )
438       ENDIF
439
440    ENDIF
441
442!
443!-- Indices for direct transpositions z --> y (used for calculating spectra)
444    IF ( dt_dosp /= 9999999.9_wp )  THEN
445       IF ( MOD( nz, pdims(2) ) /= 0 )  THEN
446          WRITE( message_string, * ) 'direct transposition z --> y (needed ', &
447                    'for spectra):& nz=',nz,' is not an integral divisor of ',&
448                    'pdims(2)=',pdims(2)
449          CALL message( 'init_pegrid', 'PA0234', 1, 2, 0, 6, 0 )
450       ELSE
451          nxl_yd = nxl
452          nxr_yd = nxr
453          nzb_yd = 1 + myidy * ( nz / pdims(2) )
454          nzt_yd = ( myidy + 1 ) * ( nz / pdims(2) )
455          sendrecvcount_zyd = nnx * nny * ( nz / pdims(2) )
456       ENDIF
457    ENDIF
458
459!
460!-- Indices for direct transpositions y --> x (they are only possible in case
461!-- of a 1d-decomposition along x)
462    IF ( pdims(2) == 1 )  THEN
463       nny_x = nny / pdims(1)
464       nys_x = myid * nny_x
465       nyn_x = ( myid + 1 ) * nny_x - 1
466       nzb_x = 1
467       nzt_x = nz
468       sendrecvcount_xy = nnx * nny_x * nz
469    ENDIF
470
471!
472!-- Indices for direct transpositions x --> y (they are only possible in case
473!-- of a 1d-decomposition along y)
474    IF ( pdims(1) == 1 )  THEN
475       nnx_y = nnx / pdims(2)
476       nxl_y = myid * nnx_y
477       nxr_y = ( myid + 1 ) * nnx_y - 1
478       nzb_y = 1
479       nzt_y = nz
480       sendrecvcount_xy = nnx_y * nny * nz
481    ENDIF
482
483!
484!-- Arrays for storing the array bounds are needed any more
485    DEALLOCATE( nxlf , nxrf , nynf , nysf )
486
487
488!
489!-- Collect index bounds from other PEs (to be written to restart file later)
490    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:numprocs-1) )
491
492    IF ( myid == 0 )  THEN
493
494       hor_index_bounds(1,0) = nxl
495       hor_index_bounds(2,0) = nxr
496       hor_index_bounds(3,0) = nys
497       hor_index_bounds(4,0) = nyn
498
499!
500!--    Receive data from all other PEs
501       DO  i = 1, numprocs-1
502          CALL MPI_RECV( ibuf, 4, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
503                         ierr )
504          hor_index_bounds(:,i) = ibuf(1:4)
505       ENDDO
506
507    ELSE
508!
509!--    Send index bounds to PE0
510       ibuf(1) = nxl
511       ibuf(2) = nxr
512       ibuf(3) = nys
513       ibuf(4) = nyn
514       CALL MPI_SEND( ibuf, 4, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )
515
516    ENDIF
517
518
519#if defined( __print )
520!
521!-- Control output
522    IF ( myid == 0 )  THEN
523       PRINT*, '*** processor topology ***'
524       PRINT*, ' '
525       PRINT*, 'myid   pcoord    left right  south north  idx idy   nxl: nxr',&
526               &'   nys: nyn'
527       PRINT*, '------------------------------------------------------------',&
528               &'-----------'
529       WRITE (*,1000)  0, pcoord(1), pcoord(2), pleft, pright, psouth, pnorth, &
530                       myidx, myidy, nxl, nxr, nys, nyn
5311000   FORMAT (I4,2X,'(',I3,',',I3,')',3X,I4,2X,I4,3X,I4,2X,I4,2X,I3,1X,I3, &
532               2(2X,I4,':',I4))
533
534!
535!--    Receive data from the other PEs
536       DO  i = 1,numprocs-1
537          CALL MPI_RECV( ibuf, 12, MPI_INTEGER, i, MPI_ANY_TAG, comm2d, status, &
538                         ierr )
539          WRITE (*,1000)  i, ( ibuf(j) , j = 1,12 )
540       ENDDO
541    ELSE
542
543!
544!--    Send data to PE0
545       ibuf(1) = pcoord(1); ibuf(2) = pcoord(2); ibuf(3) = pleft
546       ibuf(4) = pright; ibuf(5) = psouth; ibuf(6) = pnorth; ibuf(7) = myidx
547       ibuf(8) = myidy; ibuf(9) = nxl; ibuf(10) = nxr; ibuf(11) = nys
548       ibuf(12) = nyn
549       CALL MPI_SEND( ibuf, 12, MPI_INTEGER, 0, myid, comm2d, ierr )       
550    ENDIF
551#endif
552
553#if defined( __parallel )
554#if defined( __mpi2 )
555!
556!-- In case of coupled runs, get the port name on PE0 of the atmosphere model
557!-- and pass it to PE0 of the ocean model
558    IF ( myid == 0 )  THEN
559
560       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
561
562          CALL MPI_OPEN_PORT( MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
563
564          CALL MPI_PUBLISH_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, &
565                                 ierr )
566
567!
568!--       Write a flag file for the ocean model and the other atmosphere
569!--       processes.
570!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
571!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
572!--       (i.e. before the port has been created)
573          OPEN( 90, FILE='COUPLING_PORT_OPENED', FORM='FORMATTED' )
574          WRITE ( 90, '(''TRUE'')' )
575          CLOSE ( 90 )
576
577       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
578
579!
580!--       Continue only if the atmosphere model has created the port.
581!--       There seems to be a bug in MPICH2 which causes hanging processes
582!--       in case that execution of LOOKUP_NAME is continued too early
583!--       (i.e. before the port has been created)
584          INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
585          DO WHILE ( .NOT. found )
586             INQUIRE( FILE='COUPLING_PORT_OPENED', EXIST=found )
587          ENDDO
588
589          CALL MPI_LOOKUP_NAME( 'palm_coupler', MPI_INFO_NULL, port_name, ierr )
590
591       ENDIF
592
593    ENDIF
594
595!
596!-- In case of coupled runs, establish the connection between the atmosphere
597!-- and the ocean model and define the intercommunicator (comm_inter)
598    CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
599    IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
600
601       CALL MPI_COMM_ACCEPT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
602                             comm_inter, ierr )
603       coupling_mode_remote = 'ocean_to_atmosphere'
604
605    ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
606
607       CALL MPI_COMM_CONNECT( port_name, MPI_INFO_NULL, 0, MPI_COMM_WORLD, &
608                              comm_inter, ierr )
609       coupling_mode_remote = 'atmosphere_to_ocean'
610
611    ENDIF
612#endif
613
614!
615!-- Determine the number of ghost point layers
616    IF ( ( scalar_advec == 'ws-scheme' .AND. .NOT. neutral ) .OR.             &
617         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' .OR.                                &
618         momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
619       nbgp = 3
620    ELSE
621       nbgp = 1
622    ENDIF
623
624!
625!-- Create a new MPI derived datatype for the exchange of surface (xy) data,
626!-- which is needed for coupled atmosphere-ocean runs.
627!-- First, calculate number of grid points of an xy-plane.
628    ngp_xy  = ( nxr - nxl + 1 + 2 * nbgp ) * ( nyn - nys + 1 + 2 * nbgp )
629    CALL MPI_TYPE_VECTOR( ngp_xy, 1, nzt-nzb+2, MPI_REAL, type_xy, ierr )
630    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xy, ierr )
631
632    IF ( TRIM( coupling_mode ) /= 'uncoupled' )  THEN
633   
634!
635!--    Pass the number of grid points of the atmosphere model to
636!--    the ocean model and vice versa
637       IF ( coupling_mode == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
638
639          nx_a = nx
640          ny_a = ny
641
642          IF ( myid == 0 )  THEN
643
644             CALL MPI_SEND( nx_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 1, comm_inter,  &
645                            ierr )
646             CALL MPI_SEND( ny_a, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 2, comm_inter,  &
647                            ierr )
648             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 3, comm_inter, &
649                            ierr )
650             CALL MPI_RECV( nx_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 4, comm_inter,  &
651                            status, ierr )
652             CALL MPI_RECV( ny_o, 1, MPI_INTEGER, numprocs, 5, comm_inter,  &
653                            status, ierr )
654             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, numprocs, 6,      &
655                            comm_inter, status, ierr )
656          ENDIF
657
658          CALL MPI_BCAST( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
659          CALL MPI_BCAST( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr ) 
660          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr )
661       
662       ELSEIF ( coupling_mode == 'ocean_to_atmosphere' )  THEN
663
664          nx_o = nx
665          ny_o = ny
666
667          IF ( myid == 0 ) THEN
668
669             CALL MPI_RECV( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 1, comm_inter, status, &
670                            ierr )
671             CALL MPI_RECV( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, 2, comm_inter, status, &
672                            ierr )
673             CALL MPI_RECV( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, 3, comm_inter, &
674                            status, ierr )
675             CALL MPI_SEND( nx_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 4, comm_inter, ierr )
676             CALL MPI_SEND( ny_o, 1, MPI_INTEGER, 0, 5, comm_inter, ierr )
677             CALL MPI_SEND( pdims, 2, MPI_INTEGER, 0, 6, comm_inter, ierr )
678          ENDIF
679
680          CALL MPI_BCAST( nx_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr)
681          CALL MPI_BCAST( ny_a, 1, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
682          CALL MPI_BCAST( pdims_remote, 2, MPI_INTEGER, 0, comm2d, ierr) 
683
684       ENDIF
685 
686       ngp_a = ( nx_a+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_a+1 + 2 * nbgp )
687       ngp_o = ( nx_o+1 + 2 * nbgp ) * ( ny_o+1 + 2 * nbgp )
688
689!
690!--    Determine if the horizontal grid and the number of PEs in ocean and
691!--    atmosphere is same or not
692       IF ( nx_o == nx_a  .AND.  ny_o == ny_a  .AND.  &
693            pdims(1) == pdims_remote(1) .AND. pdims(2) == pdims_remote(2) ) &
694       THEN
695          coupling_topology = 0
696       ELSE
697          coupling_topology = 1
698       ENDIF
699
700!
701!--    Determine the target PEs for the exchange between ocean and
702!--    atmosphere (comm2d)
703       IF ( coupling_topology == 0 )  THEN
704!
705!--       In case of identical topologies, every atmosphere PE has exactly one
706!--       ocean PE counterpart and vice versa
707          IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' ) THEN
708             target_id = myid + numprocs
709          ELSE
710             target_id = myid
711          ENDIF
712
713       ELSE
714!
715!--       In case of nonequivalent topology in ocean and atmosphere only for
716!--       PE0 in ocean and PE0 in atmosphere a target_id is needed, since
717!--       data echxchange between ocean and atmosphere will be done only
718!--       between these PEs.   
719          IF ( myid == 0 )  THEN
720
721             IF ( TRIM( coupling_mode ) == 'atmosphere_to_ocean' )  THEN
722                target_id = numprocs
723             ELSE
724                target_id = 0
725             ENDIF
726
727          ENDIF
728
729       ENDIF
730
731    ENDIF
732
733
734#endif
735
736#else
737
738!
739!-- Array bounds when running on a single PE (respectively a non-parallel
740!-- machine)
741    nxl = 0
742    nxr = nx
743    nnx = nxr - nxl + 1
744    nys = 0
745    nyn = ny
746    nny = nyn - nys + 1
747    nzb = 0
748    nzt = nz
749    nnz = nz
750
751    ALLOCATE( hor_index_bounds(4,0:0) )
752    hor_index_bounds(1,0) = nxl
753    hor_index_bounds(2,0) = nxr
754    hor_index_bounds(3,0) = nys
755    hor_index_bounds(4,0) = nyn
756
757!
758!-- Array bounds for the pressure solver (in the parallel code, these bounds
759!-- are the ones for the transposed arrays)
760    nys_x = nys
761    nyn_x = nyn
762    nzb_x = nzb + 1
763    nzt_x = nzt
764
765    nxl_y = nxl
766    nxr_y = nxr
767    nzb_y = nzb + 1
768    nzt_y = nzt
769
770    nxl_z = nxl
771    nxr_z = nxr
772    nys_z = nys
773    nyn_z = nyn
774
775#endif
776
777!
778!-- Calculate number of grid levels necessary for the multigrid poisson solver
779!-- as well as the gridpoint indices on each level
780    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
781
782!
783!--    First calculate number of possible grid levels for the subdomains
784       mg_levels_x = 1
785       mg_levels_y = 1
786       mg_levels_z = 1
787
788       i = nnx
789       DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
790          i = i / 2
791          mg_levels_x = mg_levels_x + 1
792       ENDDO
793
794       j = nny
795       DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
796          j = j / 2
797          mg_levels_y = mg_levels_y + 1
798       ENDDO
799
800       k = nz    ! do not use nnz because it might be > nz due to transposition
801                 ! requirements
802       DO WHILE ( MOD( k, 2 ) == 0  .AND.  k /= 2 )
803          k = k / 2
804          mg_levels_z = mg_levels_z + 1
805       ENDDO
806
807       maximum_grid_level = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
808
809!
810!--    Find out, if the total domain allows more levels. These additional
811!--    levels are identically processed on all PEs.
812       IF ( numprocs > 1  .AND.  mg_switch_to_pe0_level /= -1 )  THEN
813
814          IF ( mg_levels_z > MIN( mg_levels_x, mg_levels_y ) )  THEN
815
816             mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level
817
818             mg_levels_x = 1
819             mg_levels_y = 1
820
821             i = nx+1
822             DO WHILE ( MOD( i, 2 ) == 0  .AND.  i /= 2 )
823                i = i / 2
824                mg_levels_x = mg_levels_x + 1
825             ENDDO
826
827             j = ny+1
828             DO WHILE ( MOD( j, 2 ) == 0  .AND.  j /= 2 )
829                j = j / 2
830                mg_levels_y = mg_levels_y + 1
831             ENDDO
832
833             maximum_grid_level_l = MIN( mg_levels_x, mg_levels_y, mg_levels_z )
834
835             IF ( maximum_grid_level_l > mg_switch_to_pe0_level_l )  THEN
836                mg_switch_to_pe0_level_l = maximum_grid_level_l - &
837                                           mg_switch_to_pe0_level_l + 1
838             ELSE
839                mg_switch_to_pe0_level_l = 0
840             ENDIF
841
842          ELSE
843             mg_switch_to_pe0_level_l = 0
844             maximum_grid_level_l = maximum_grid_level
845
846          ENDIF
847
848!
849!--       Use switch level calculated above only if it is not pre-defined
850!--       by user
851          IF ( mg_switch_to_pe0_level == 0 )  THEN
852             IF ( mg_switch_to_pe0_level_l /= 0 )  THEN
853                mg_switch_to_pe0_level = mg_switch_to_pe0_level_l
854                maximum_grid_level     = maximum_grid_level_l
855             ENDIF
856
857          ELSE
858!
859!--          Check pre-defined value and reset to default, if neccessary
860             IF ( mg_switch_to_pe0_level < mg_switch_to_pe0_level_l  .OR.  &
861                  mg_switch_to_pe0_level >= maximum_grid_level_l )  THEN
862                message_string = 'mg_switch_to_pe0_level ' // &
863                                 'out of range and reset to default (=0)'
864                CALL message( 'init_pegrid', 'PA0235', 0, 1, 0, 6, 0 )
865                mg_switch_to_pe0_level = 0
866             ELSE
867!
868!--             Use the largest number of possible levels anyway and recalculate
869!--             the switch level to this largest number of possible values
870                maximum_grid_level = maximum_grid_level_l
871
872             ENDIF
873
874          ENDIF
875
876       ENDIF
877
878       ALLOCATE( grid_level_count(maximum_grid_level),                       &
879                 nxl_mg(0:maximum_grid_level), nxr_mg(0:maximum_grid_level), &
880                 nyn_mg(0:maximum_grid_level), nys_mg(0:maximum_grid_level), &
881                 nzt_mg(0:maximum_grid_level) )
882
883       grid_level_count = 0
884!
885!--    Index zero required as dummy due to definition of arrays f2 and p2 in
886!--    recursive subroutine next_mg_level
887       nxl_mg(0) = 0; nxr_mg(0) = 0; nyn_mg(0) = 0; nys_mg(0) = 0; nzt_mg(0) = 0
888
889       nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzt_l = nzt
890
891       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
892
893          IF ( i == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
894#if defined( __parallel )
895!
896!--          Save the grid size of the subdomain at the switch level, because
897!--          it is needed in poismg.
898             ind(1) = nxl_l; ind(2) = nxr_l
899             ind(3) = nys_l; ind(4) = nyn_l
900             ind(5) = nzt_l
901             ALLOCATE( ind_all(5*numprocs), mg_loc_ind(5,0:numprocs-1) )
902             CALL MPI_ALLGATHER( ind, 5, MPI_INTEGER, ind_all, 5, &
903                                 MPI_INTEGER, comm2d, ierr )
904             DO  j = 0, numprocs-1
905                DO  k = 1, 5
906                   mg_loc_ind(k,j) = ind_all(k+j*5)
907                ENDDO
908             ENDDO
909             DEALLOCATE( ind_all )
910!
911!--          Calculate the grid size of the total domain
912             nxr_l = ( nxr_l-nxl_l+1 ) * pdims(1) - 1
913             nxl_l = 0
914             nyn_l = ( nyn_l-nys_l+1 ) * pdims(2) - 1
915             nys_l = 0
916!
917!--          The size of this gathered array must not be larger than the
918!--          array tend, which is used in the multigrid scheme as a temporary
919!--          array. Therefore the subdomain size of an PE is calculated and
920!--          the size of the gathered grid. These values are used in 
921!--          routines pres and poismg
922             subdomain_size = ( nxr - nxl + 2 * nbgp + 1 ) * &
923                              ( nyn - nys + 2 * nbgp + 1 ) * ( nzt - nzb + 2 )
924             gathered_size  = ( nxr_l - nxl_l + 3 ) * ( nyn_l - nys_l + 3 ) * &
925                              ( nzt_l - nzb + 2 )
926
927#else
928             message_string = 'multigrid gather/scatter impossible ' // &
929                          'in non parallel mode'
930             CALL message( 'init_pegrid', 'PA0237', 1, 2, 0, 6, 0 )
931#endif
932          ENDIF
933
934          nxl_mg(i) = nxl_l
935          nxr_mg(i) = nxr_l
936          nys_mg(i) = nys_l
937          nyn_mg(i) = nyn_l
938          nzt_mg(i) = nzt_l
939
940          nxl_l = nxl_l / 2 
941          nxr_l = nxr_l / 2
942          nys_l = nys_l / 2 
943          nyn_l = nyn_l / 2 
944          nzt_l = nzt_l / 2 
945
946       ENDDO
947
948!
949!--    Temporary problem: Currently calculation of maxerror iin routine poismg crashes
950!--    if grid data are collected on PE0 already on the finest grid level.
951!--    To be solved later.
952       IF ( maximum_grid_level == mg_switch_to_pe0_level )  THEN
953          message_string = 'grid coarsening on subdomain level cannot be performed'
954          CALL message( 'poismg', 'PA0236', 1, 2, 0, 6, 0 )
955       ENDIF
956
957    ELSE
958
959       maximum_grid_level = 0
960
961    ENDIF
962
963!
964!-- Default level 0 tells exchange_horiz that all ghost planes have to be
965!-- exchanged. grid_level is adjusted in poismg, where only one ghost plane
966!-- is required.
967    grid_level = 0
968
969#if defined( __parallel )
970!
971!-- Gridpoint number for the exchange of ghost points (y-line for 2D-arrays)
972    ngp_y  = nyn - nys + 1 + 2 * nbgp
973
974!
975!-- Define new MPI derived datatypes for the exchange of ghost points in
976!-- x- and y-direction for 2D-arrays (line)
977    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_REAL, type_x, &
978                          ierr )
979    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x, ierr )
980    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp, ngp_y, MPI_INTEGER, &
981                          type_x_int, ierr )
982    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_x_int, ierr )
983
984    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_REAL, type_y, ierr )
985    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y, ierr )
986    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_y, ngp_y, MPI_INTEGER, type_y_int, ierr )
987    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_y_int, ierr )
988
989
990!
991!-- Calculate gridpoint numbers for the exchange of ghost points along x
992!-- (yz-plane for 3D-arrays) and define MPI derived data type(s) for the
993!-- exchange of ghost points in y-direction (xz-plane).
994!-- Do these calculations for the model grid and (if necessary) also
995!-- for the coarser grid levels used in the multigrid method
996    ALLOCATE ( ngp_xz(0:maximum_grid_level), ngp_yz(0:maximum_grid_level),     &
997               type_xz(0:maximum_grid_level), type_yz(0:maximum_grid_level) )
998
999    nxl_l = nxl; nxr_l = nxr; nys_l = nys; nyn_l = nyn; nzb_l = nzb; nzt_l = nzt
1000
1001!
1002!-- Discern between the model grid, which needs nbgp ghost points and
1003!-- grid levels for the multigrid scheme. In the latter case only one
1004!-- ghost point is necessary.
1005!-- First definition of MPI-datatypes for exchange of ghost layers on normal
1006!-- grid. The following loop is needed for data exchange in poismg.f90.
1007!
1008!-- Determine number of grid points of yz-layer for exchange
1009    ngp_yz(0) = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1010
1011!
1012!-- Define an MPI-datatype for the exchange of left/right boundaries.
1013!-- Although data are contiguous in physical memory (which does not
1014!-- necessarily require an MPI-derived datatype), the data exchange between
1015!-- left and right PE's using the MPI-derived type is 10% faster than without.
1016    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz(0), &
1017                          MPI_REAL, type_xz(0), ierr )
1018    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(0), ierr )
1019
1020    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz(0), ngp_yz(0), MPI_REAL, type_yz(0), &
1021                          ierr ) 
1022    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(0), ierr )
1023
1024!
1025!-- Definition of MPI-datatypes for multigrid method (coarser level grids)
1026    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1027!   
1028!--    Definition of MPI-datatyoe as above, but only 1 ghost level is used
1029       DO  i = maximum_grid_level, 1 , -1
1030
1031          ngp_xz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nxr_l - nxl_l + 3)
1032          ngp_yz(i) = (nzt_l - nzb_l + 2) * (nyn_l - nys_l + 3)
1033
1034          CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr_l-nxl_l+3, nzt_l-nzb_l+2, ngp_yz(i), &
1035                                MPI_REAL, type_xz(i), ierr )
1036          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz(i), ierr )
1037
1038          CALL MPI_TYPE_VECTOR( 1, ngp_yz(i), ngp_yz(i), MPI_REAL, type_yz(i), &
1039                                ierr )
1040          CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz(i), ierr )
1041
1042          nxl_l = nxl_l / 2
1043          nxr_l = nxr_l / 2
1044          nys_l = nys_l / 2
1045          nyn_l = nyn_l / 2
1046          nzt_l = nzt_l / 2
1047
1048       ENDDO
1049
1050    ENDIF
1051!
1052!-- Define data types for exchange of 3D Integer arrays.
1053    ngp_yz_int = (nzt - nzb + 2) * (nyn - nys + 1 + 2 * nbgp)
1054
1055    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nxr-nxl+1+2*nbgp, nbgp*(nzt-nzb+2), ngp_yz_int, &
1056                          MPI_INTEGER, type_xz_int, ierr )
1057    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_xz_int, ierr )
1058
1059    CALL MPI_TYPE_VECTOR( nbgp, ngp_yz_int, ngp_yz_int, MPI_INTEGER, type_yz_int, &
1060                          ierr )
1061    CALL MPI_TYPE_COMMIT( type_yz_int, ierr )
1062
1063#endif
1064
1065#if defined( __parallel )
1066!
1067!-- Setting of flags for inflow/outflow/nesting conditions in case of non-cyclic
1068!-- horizontal boundary conditions.
1069    IF ( pleft == MPI_PROC_NULL )  THEN
1070       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1071          inflow_l  = .TRUE.
1072       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1073          outflow_l = .TRUE.
1074       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1075          nest_bound_l = .TRUE.
1076       ENDIF
1077    ENDIF
1078
1079    IF ( pright == MPI_PROC_NULL )  THEN
1080       IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1081          outflow_r = .TRUE.
1082       ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1083          inflow_r  = .TRUE.
1084       ELSEIF ( bc_lr == 'nested' )  THEN
1085          nest_bound_r = .TRUE.
1086       ENDIF
1087    ENDIF
1088
1089    IF ( psouth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1090       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1091          outflow_s = .TRUE.
1092       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1093          inflow_s  = .TRUE.
1094       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1095          nest_bound_s = .TRUE.
1096       ENDIF
1097    ENDIF
1098
1099    IF ( pnorth == MPI_PROC_NULL )  THEN
1100       IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1101          inflow_n  = .TRUE.
1102       ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1103          outflow_n = .TRUE.
1104       ELSEIF ( bc_ns == 'nested' )  THEN
1105          nest_bound_n = .TRUE.
1106       ENDIF
1107    ENDIF
1108
1109!
1110!-- Broadcast the id of the inflow PE
1111    IF ( inflow_l )  THEN
1112       id_inflow_l = myidx
1113    ELSE
1114       id_inflow_l = 0
1115    ENDIF
1116    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1117    CALL MPI_ALLREDUCE( id_inflow_l, id_inflow, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1118                        comm1dx, ierr )
1119
1120!
1121!-- Broadcast the id of the recycling plane
1122!-- WARNING: needs to be adjusted in case of inflows other than from left side!
1123    IF ( NINT( recycling_width / dx ) >= nxl  .AND. &
1124         NINT( recycling_width / dx ) <= nxr )  THEN
1125       id_recycling_l = myidx
1126    ELSE
1127       id_recycling_l = 0
1128    ENDIF
1129    IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1130    CALL MPI_ALLREDUCE( id_recycling_l, id_recycling, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, &
1131                        comm1dx, ierr )
1132
1133    CALL location_message( 'finished', .TRUE. )
1134
1135#else
1136    IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1137       inflow_l  = .TRUE.
1138       outflow_r = .TRUE.
1139    ELSEIF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1140       outflow_l = .TRUE.
1141       inflow_r  = .TRUE.
1142    ENDIF
1143
1144    IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  THEN
1145       inflow_n  = .TRUE.
1146       outflow_s = .TRUE.
1147    ELSEIF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  THEN
1148       outflow_n = .TRUE.
1149       inflow_s  = .TRUE.
1150    ENDIF
1151#endif
1152
1153!
1154!-- At the inflow or outflow, u or v, respectively, have to be calculated for
1155!-- one more grid point.
1156    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. nest_bound_l )  THEN
1157       nxlu = nxl + 1
1158    ELSE
1159       nxlu = nxl
1160    ENDIF
1161    IF ( inflow_s .OR. outflow_s .OR. nest_bound_s )  THEN
1162       nysv = nys + 1
1163    ELSE
1164       nysv = nys
1165    ENDIF
1166
1167!
1168!-- Allocate wall flag arrays used in the multigrid solver
1169    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1170
1171       DO  i = maximum_grid_level, 1, -1
1172
1173           SELECT CASE ( i )
1174
1175              CASE ( 1 )
1176                 ALLOCATE( wall_flags_1(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1177                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1178                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1179
1180              CASE ( 2 )
1181                 ALLOCATE( wall_flags_2(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1182                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1183                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1184
1185              CASE ( 3 )
1186                 ALLOCATE( wall_flags_3(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1187                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1188                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1189
1190              CASE ( 4 )
1191                 ALLOCATE( wall_flags_4(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1192                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1193                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1194
1195              CASE ( 5 )
1196                 ALLOCATE( wall_flags_5(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1197                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1198                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1199
1200              CASE ( 6 )
1201                 ALLOCATE( wall_flags_6(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1202                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1203                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1204
1205              CASE ( 7 )
1206                 ALLOCATE( wall_flags_7(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1207                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1208                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1209
1210              CASE ( 8 )
1211                 ALLOCATE( wall_flags_8(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1212                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1213                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1214
1215              CASE ( 9 )
1216                 ALLOCATE( wall_flags_9(nzb:nzt_mg(i)+1,         &
1217                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1218                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1219
1220              CASE ( 10 )
1221                 ALLOCATE( wall_flags_10(nzb:nzt_mg(i)+1,        &
1222                                        nys_mg(i)-1:nyn_mg(i)+1, &
1223                                        nxl_mg(i)-1:nxr_mg(i)+1) )
1224
1225              CASE DEFAULT
1226                 message_string = 'more than 10 multigrid levels'
1227                 CALL message( 'init_pegrid', 'PA0238', 1, 2, 0, 6, 0 )
1228
1229          END SELECT
1230
1231       ENDDO
1232
1233    ENDIF
1234
1235!
1236!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
1237!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
1238!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
1239!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
1240!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
1241!-- system.
1242!-- First, set the default:
1243    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR. &
1244         maximum_parallel_io_streams > numprocs )  THEN
1245       maximum_parallel_io_streams = numprocs
1246    ENDIF
1247
1248!
1249!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
1250!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
1251!-- for all PEs belonging to the same group. A preliminary setting with myid
1252!-- based on MPI_COMM_WORLD has been done in parin.
1253    io_blocks = numprocs / maximum_parallel_io_streams
1254    io_group  = MOD( myid+1, io_blocks )
1255   
1256
1257 END SUBROUTINE init_pegrid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.